|
Microbiota of the digestive tract of bees and related insect and the influencing facftors
Hroncová, Zuzana ; Havlík, Jaroslav (advisor) ; Kalous, Lukáš (referee)
This thesis consists of six research chapters, out of which, five have already been published in research journals, 1 is in the process of submission and the last chapter presents original unpublished confidential data in the process of manuscript preparation.
The research presented in this thesis concerns the complex mechanisms of bees and wasps immune system focused on microbiota as component of immunity. As shown in the introduction, highly social and managed species of bees like honey bees and bumble bees, play key roles in natural and agricultural ecosystems worldwide. Recent losses of bees have been attributed to pesticide exposure, poor nutrition, increased parasite loads and habitat degradation. Over the past several years, governments, beekeepers, and the general public worldwide have become concerned by increased losses of honey bee colonies, calling for more research on how to keep colonies healthy. Our main aim was to explore the complex mechanisms of bees and related species gut bacterial populations, their links to insect immunity and investigate the opportunities for an intervention. Part of our aim was to characterise the bumble bee and wasp gut microbiota using 16S RNA sequencing in a search for potentially novel bacterial species.
We have tried to explain how microbiome interacts with the host and showed that major members of these communities appear to benefit the host. The simple gut communities of social bees present ideal model systems to investigate the underlying evolutionary and genetic processes of such interactions. Information based on our results may help in the design of proper probiotic supplementation strategies with respect to physiological conditions in the honey bee gut.
|
|
Influence of meadow management on the migration behavior of selected species of butterflies
Bubová, Terezie ; Langrová, Iva (advisor) ; Farkač, Jan (referee)
Migrations are the key process and one of the basic biological features, which allow survival of endangered species in fragmented landscape. In the last decades, agriculture intensification, industry and urbanization caused that number of natural butterfly habitats has significantly decreased. The localities originally suitable for butterflies are currnetly converted to farmland or building plots. This PhD thesis aimed to find a compromise solution of meadow management, which should allow a commercial use and concurrently do not jeopardize the continued existence of endangered or threatened species. The main idea of this study was in the intentional emigration causing in the middle of flight period, which should lead into resettlement of the population to another (potentially more suitable) locality. Possibility of aimed manipulation with butterfly emigrations would be considered as a major breakthrough in their protection.
The investigated species Phengaris nausithous (Bergsträsser, 1779) and Phengaris teleius (Bergsträsser, 1779) are both considered to be flagship species for protection of European butterflies at open meadows. This study is based on research, which was carried out in 2013-2015 at 17 patch in localities Dolní Labe, Czech Republic. In above mentioned years, one selected meadow was mowed in the middle of flight season and the emigrations were then monitored using mark-release-recapture method. Results of population and migration characteristics were calculated in MARK 8.1 software. Subsequently, the effect of mowing on emigration (comparison of emigrations from the meadow before and after mowing) was evaluated using Statistica 13.
The hypotheses of this study were based on the assumption, that the loss of resources after well-timed mowing should increase the activity of adult butterflies. During the monitoring, number of emigrations was increased only in flight season 2015. Unfortunately, the statistical evaluation did not show significant effect of mowing on migrations. On the other hand, the hypothesis dealing with colonization of nearest meadows was confirmed.
Effect of intentional emigration caused by management interventions was unfortunately not proved. However, we found out, that even though the population at one mowed meadow decreased clearly, the metapopulation size at the locality remained more or less stable.
At investigated (mowed) meadow, there was observed a sharp decline of P. nausithous abundance. On the other hand, P. teleius population was only slightly reduced. It is therefore conceivable, that P. teleius are not as susceptible to innapropriate term of mowing. The results obtained in our research conclusively displayed no possible positive effect of mowing in the middle of flight season and a necessity of suitable management maintenance at localities inhabited by Phengaris butterflies.
|
|
Non-invasive methods for sex and steroid homones determination in gibbons of the genus Nomascus
Bolechová, Petra ; Bartoš, Luděk (advisor) ; Pavel, Pavel (referee)
The gibbon primates of the family Nomascus are classified as critically endangered species, and, to date, basic understanding and information about their biology is missing. With regard to the status of these animals in the wild and captive populations in zoos, being familiar with their reproduction, may improve captive breeding programs. Data collection in this study was to be carried out by the practical use of non-invasive methods (polymerase chain reaction for DNA extraction and enzyme immunoassays), using faecal samples for analysis. The first method, polymerase chain reaction, was used for sex determination in juveniles, because of their coat colour and visual similarity of secondary sex characteristic in both sexes; it is not possible to determinate sex without handling the animal. Another main purpose of this study is to try and answer the hypothesis regarding the ovarian cycle of females, factors influencing their hormone concentration and also the onset of sexual maturity in females and the timing of their fur colour change. Hypotheses were checked by monitoring the concentration of progesterone and oestrogen faecal metabolites and by evaluation of the composition of breeding groups of gibbons with the ZOO influence. During a four year period (from 2010 till 2014), there were a total of 51 animals analysed from 16 different zoos with a faecal sample count totalling 1618 samples. The results confirmed the use of noninvasive methods for sex determination, and thus ensuring the maximum welfare standards. Endocrinological analysis confirmed the hypothesis of the influence of the environment (ZOO) to the hormone concentrations and female´s pregnancy effect in conjunction with her age on the final results of the male - father hormone concentrations. The initial information in this study is the confirmation of the onset of ovarian cycle in young females without connection to their fur colour change and a significant factor of a mother´s impact and her territoriality. This study is the first to present a long term monitoring of ovarian cycles in females and hormone concentrations of other individuals, both male and female, and from various age groups. The results allow us to understand the possible impact of zoo environments on the reproductive status of these gibbons and contribute to the general improvement of breeding management.
|
|
The impact of executing new thermal insulation on a apartment building on the expenses associated with its operation
Machová, Petra ; Kosová, Jaroslava (referee) ; Čech, Josef (advisor)
The topic of the diploma thesis „The impact of executing new thermal insulation on a apartment building on the expenses associated with its operation “ is a draft and appraisal of four variants of thermal insulation of the building. The thesis deals with the assessment of the current proposal for apartment building envelopes along with proposing alternative plans with emphasis on reducing heating costs. The first section describes the types of buildings according to heating demand and a list of different variants of thermal insulation materials. The second part is devoted to a specific apartment building in the Ústí nad Labem for which there are designed in four variants of insulation. The work includes thermal assessment in original condition and the assessment of new condition modified by adding thermal insulation. Through research will bedetermined price of implementation of proposed insulation options together with the costs of operation of the apartment building. In conclusion, the diploma thesis evaluates the payback period of insulation.
|
|
New Methods for Increasing Efficiency and Speed of Functional Verification
Zachariášová, Marcela ; Dohnal, Jan (referee) ; Steininger, Andreas (referee) ; Kotásek, Zdeněk (advisor)
Při vývoji současných číslicových systémů, např. vestavěných systému a počítačového hardware, je nutné hledat postupy, jak zvýšit jejich spolehlivost. Jednou z možností je zvyšování efektivity a rychlosti verifikačních procesů, které se provádějí v raných fázích návrhu. V této dizertační práci se pozornost věnuje verifikačnímu přístupu s názvem funkční verifikace. Je identifikováno několik výzev a problému týkajících se efektivity a rychlosti funkční verifikace a ty jsou následně řešeny v cílech dizertační práce. První cíl se zaměřuje na redukci simulačního času v průběhu verifikace komplexních systémů. Důvodem je, že simulace inherentně paralelního hardwarového systému trvá velmi dlouho v porovnání s během v skutečném hardware. Je proto navrhnuta optimalizační technika, která umisťuje verifikovaný systém do FPGA akcelerátoru, zatím co část verifikačního prostředí stále běží v simulaci. Tímto přemístěním je možné výrazně zredukovat simulační režii. Druhý cíl se zabývá ručně připravovanými verifikačními prostředími, která představují výrazné omezení ve verifikační produktivitě. Tato režie však není nutná, protože většina verifikačních prostředí má velice podobnou strukturu, jelikož využívají komponenty standardních verifikačních metodik. Tyto komponenty se jen upravují s ohledem na verifikovaný systém. Proto druhá optimalizační technika analyzuje popis systému na vyšší úrovni abstrakce a automatizuje tvorbu verifikačních prostředí tím, že je automaticky generuje z tohoto vysoko-úrovňového popisu. Třetí cíl zkoumá, jak je možné docílit úplnost verifikace pomocí inteligentní automatizace. Úplnost verifikace se typicky měří pomocí různých metrik pokrytí a verifikace je ukončena, když je dosažena právě vysoká úroveň pokrytí. Proto je navržena třetí optimalizační technika, která řídí generování vstupů pro verifikovaný systém tak, aby tyto vstupy aktivovali současně co nejvíc bodů pokrytí a aby byla rychlost konvergence k maximálnímu pokrytí co nejvyšší. Jako hlavní optimalizační prostředek se používá genetický algoritmus, který je přizpůsoben pro funkční verifikaci a jeho parametry jsou vyladěny pro tuto doménu. Běží na pozadí verifikačního procesu, analyzuje dosažené pokrytí a na základě toho dynamicky upravuje omezující podmínky pro generátor vstupů. Tyto podmínky jsou reprezentovány pravděpodobnostmi, které určují výběr vhodných hodnot ze vstupní domény. Čtvrtý cíl diskutuje, zda je možné znovu použít vstupy z funkční verifikace pro účely regresního testování a optimalizovat je tak, aby byla rychlost testování co nejvyšší. Ve funkční verifikaci je totiž běžné, že vstupy jsou značně redundantní, jelikož jsou produkovány generátorem. Pro regresní testy ale tato redundance není potřebná a proto může být eliminována. Zároveň je ale nutné dbát na to, aby úroveň pokrytí dosáhnutá optimalizovanou sadou byla stejná, jako u té původní. Čtvrtá optimalizační technika toto reflektuje a opět používá genetický algoritmus jako optimalizační prostředek. Tentokrát ale není integrován do procesu verifikace, ale je použit až po její ukončení. Velmi rychle odstraňuje redundanci z původní sady vstupů a výsledná doba simulace je tak značně optimalizována.
|
|
Extensions to Probabilistic Linear Discriminant Analysis for Speaker Recognition
Plchot, Oldřich ; Fousek, Petr (referee) ; McCree,, Alan (referee) ; Burget, Lukáš (advisor)
Tato práce se zabývá pravděpodobnostními modely pro automatické rozpoznávání řečníka. Podrobně analyzuje zejména pravděpodobnostní lineární diskriminační analýzu (PLDA), která modeluje nízkodimenzionální reprezentace promluv ve formě \acronym{i--vektorů}. Práce navrhuje dvě rozšíření v současnosti požívaného PLDA modelu. Nově navržený PLDA model s plným posteriorním rozložením modeluje neurčitost při generování i--vektorů. Práce také navrhuje nový diskriminativní přístup k trénování systému pro verifikaci řečníka, který je založený na PLDA. Pokud srovnáváme původní PLDA s modelem rozšířeným o modelování neurčitosti i--vektorů, výsledky dosažené s rozšířeným modelem dosahují až 20% relativního zlepšení při testech s krátkými nahrávkami. Pro delší testovací segmenty (více než jedna minuta) je zisk v přesnosti menší, nicméně přesnost nového modelu není nikdy menší než přesnost výchozího systému. Trénovací data jsou ale obvykle dostupná ve formě dostatečně dlouhých segmentů, proto v těchto případech použití nového modelu neposkytuje žádné výhody při trénování. Při trénování může být použit původní PLDA model a jeho rozšířená verze může být využita pro získání skóre v případě, kdy se bude provádět testování na krátkých segmentech řeči. Diskriminativní model je založen na klasifikaci dvojic i--vektorů do dvou tříd představujících oprávněný a neoprávněný soud (target a non-target trial). Funkcionální forma pro získání skóre pro každý pár je odvozena z PLDA a trénování je založeno na logistické regresi, která minimalizuje vzájemnou entropii mezi správným označením všech soudů a pravděpodobnostním označením soudů, které navrhuje systém. Výsledky dosažené s diskriminativně trénovaným klasifikátorem jsou podobné výsledkům generativního PLDA, ale diskriminativní systém prokazuje schopnost produkovat lépe kalibrované skóre. Tato schopnost vede k lepší skutečné přesnosti na neviděné evaluační sadě, což je důležitá vlastnost pro reálné použití.
|
|
Sharing Local Information for Faster Scanning-Window Object Detection
Hradiš, Michal ; Kälviäinen, Heikki (referee) ; Matas, Jiří (referee) ; Zemčík, Pavel (advisor)
Cílem této dizertační prace je vylepšit existující detektory objektů pomocí sdílení informace a výpočtů mezi blízkými pozicemi v obraze. Navrhuje dvě metody, které jsou založené na Waldově sekvenčním testu poměrem pravděpodobností a algoritmu WaldBoost. První z nich, Early non-Maxima Suppression , přesunuje rozhodování o potlačení nemaximálních pozic ze závěrečné fáze do fáze vyhodnocování detektoru, čímž zamezuje zbytečným výpočtům detektoru v nemaximálních pozicích. Metoda neighborhood suppression doplňuje existující detektory o schopnost zavrhnout okolní pozice v obraze. Navržené metody je možné aplikovat na širokou škálu detektorů. Vyhodnocení obou metod dokazují jejich výrazně vyšší efektivitu v porovnání s detektory, které vyhodnocují jednotlivé pozice obrazu zvlášť. Dizertace navíc prezentuje výsledky rozsáhlých experimentů, jejichž cílem bylo vyhodnotit vlastnosti běžných obrazových příznaků v několika detekčních úlohách a situacích.
|
|
Query-by-Example Spoken Term Detection
Fapšo, Michal ; Matoušek, Jindřich (referee) ; Metze, Florian (referee) ; Černocký, Jan (advisor)
Tato práce se zabývá vyhledáváním výrazů v řeči pomocí mluvených příkladů (QbE STD). Výrazy jsou zadávány v mluvené podobě a jsou vyhledány v množině řečových nahrávek, výstupem vyhledávání je seznam detekcí s jejich skóre a časováním. V práci popisujeme, analyzujeme a srovnáváme tři různé přístupy ke QbE STD v jazykově závislých a jazykově nezávislých podmínkách, s jedním a pěti příklady na dotaz. Pro naše experimenty jsme použili česká, maďarská, anglická a arabská (levantská) data, a pro každý z těchto jazyků jsme natrénovali 3-stavový fonémový rozpoznávač. To nám dalo 16 možných kombinací jazyka pro vyhodnocení a jazyka na kterém byl natrénovaný rozpoznávač. Čtyři kombinace byly tedy závislé na jazyce (language-dependent) a 12 bylo jazykově nezávislých (language-independent). Všechny QbE systémy byly vyhodnoceny na stejných datech a stejných fonémových posteriorních příznacích, pomocí metrik: nesdružené Figure-of-Merit (non pooled FOM) a námi navrhnuté nesdružené Figure-of-Merit se simulací normalizace přes promluvy (utterrance-normalized non-pooled Figure-of-Merit). Ty nám poskytly relevantní údaje pro porovnání těchto QbE přístupů a pro získání lepšího vhledu do jejich chování. QbE přístupy použité v této práci jsou: sekvenční statistické modelování (GMM/HMM), srovnávání vzorů v příznacích (DTW) a srovnávání grafů hypotéz (WFST). Abychom porovnali výsledky QbE přístupů s běžnými STD systémy vyhledávajícími textové výrazy, vyhodnotili jsme jazykově závislé konfigurace také s akustickým detektorem klíčových slov (AKWS) a systémem pro vyhledávání fonémových řetězců v grafech hypotéz (WFSTlat). Jádrem této práce je vývoj, analýza a zlepšení systému WFST QbE STD, který po zlepšení dosahuje podobných výsledků jako DTW systém v jazykově závislých podmínkách.
|
|
The Pump with a Diffuser with Stochastic Blades (Runner and Diffuser)
Dobšáková, Lenka ; Melichar, Jan (referee) ; Veselý, Jindřich (referee) ; Haluza, Miloslav (advisor)
This doctoral thesis studies the non-uniform blade cascade for centrifugal pumps. Influence of non-uniform blade cascade is investigated on the impeller and diffuser. A non-uniform blading impeller of pumps in this doctoral thesis was examined in terms of influence on efficiency characteristic. The idea of using non-uniform blading is to obtain a flat efficiency characteristic. Then the centrifugal pump could be used on larger scale of power with achieving a sufficiently high efficiency. The work is based on experimental measurements and numerical simulations of non-uniform hydraulic pump components. Non-uniform impeller and the diffuser were newly designed for this research. A new measuring track of small submersible pumps was needed to design and build for measurements. Different pump combinations with conventional hydraulics on one working point and hydraulics with non-uniform were measured. All measurements were evaluated and characteristics of efficiency, head and power were obtained for each measured combination. Some of pump combinations (which were measured in experiment) were numerically simulated by program Ansys Fluent. Data needed to evaluate the characteristic of efficiency and specific energy were collected from each numerical simulation. A theoretical consideration concerns the influence of non-uniform blade cascade applied on diffuser. The suggestion how to decrease hydraulic losses in canals was done. The theoretical consideration how to make a flat efficiency characteristic was made.
|
|
Do Consumers Really Follow a Rule of Thumb? Three Thousand Estimates from 130 Studies Say “Probably Not”
Havránek, Tomáš ; Sokolova, Anna
We show that three factors combine to explain the mean excess sensitivity reported in studies estimating consumption Euler equations: the use of macro data, publication bias, and liquidity constraints. When micro data are used, publication bias is corrected for, and the households under examination do not face liquidity constraints, the literature implies no evidence for the excess sensitivity of consumption to income. Hence little remains for pure rule-of-thumb behavior. The results hold when we control for 45 additional variables reflecting the methods employed by researchers and use Bayesian model averaging to account for model uncertainty. The estimates of excess sensitivity are also systematically affected by the order of approximation of the Euler equation, the treatment of non-separability between consumption and leisure, and the choice of proxy for consumption.
Fulltext:  PDF
|
guest ::
